La morte termica dell’universo

Nonostante possiamo ancora osservare le regioni in cui si stanno formando nuove stelle, la morte termica dell'universo è un dato di fatto. Ovviamente non ci possiamo fare nulla, ma possiamo solo sperare che la morte termica dell'universo sia una previsione errata delle prove che abbiamo a disposizione

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La morte termica dell’universo si avvicina sempre di più, lo possiamo dedurre dalla sua minore attività rispetto al passato che porta inesorabilmente a una minore possibilità di sviluppo della vita.

La morte termica dell’l’Universo arriverà quando raggiungerà lo stato di massima entropia possibile.


Nonostante possiamo ancora osservare le regioni in cui si stanno formando nuove stelle, la morte termica dell’universo secondo le conoscenze a nostra disposizione è un dato di fatto. Ovviamente non ci possiamo fare nulla, ma possiamo solo sperare che la morte termica dell’universo sia una previsione errata delle prove che abbiamo a disposizione.

Possiamo dedurre il futuro dell’universo basandoci su alcuni punti:

Il tasso di formazione stellare e come è mutato nel corso dell’evoluzione dell’universo, quanta vita esiste attualmente e quanta se ne può sviluppare in futuro, il tasso di fusioni galattiche dovute alla gravità e l’espansione dell’universo, l’entropia e la sua evoluzione, le emissioni energetiche attuali e quelle future.

Ognuno di questi parametri indica che la morte termica dell’Universo è più vicina. La maggior parte delle “cose” che mai accadranno nell’Universo sono già accadute. 

La morte termica dell’universo

formazione delle stelle in calo

L’Universo, è ancora un luogo attivo e anche la nostra galassia produce attivamente stelle, come nella vicina Nebulosa di Orione ad esempio. Altrove nell’universo, ci sono molte galassie con tassi di formazione stellare molto più grandi, ad esempio nelle galassie in fusione, nelle galassie che accumulano gas o nelle galassie in cui avvengono collassi gravitazionali di grandi dimensioni.

Questo tipo di eventi trasformano le galassie coinvolte in galassie Starburst. Anche la nostra Via Lattea diventerà un oggetto del genere, tra qualche miliardo di anni si scontrerà con la galassia di Andromeda. Lo scontro porterà alla nascita di molte stelle e le due galassie si trasformeranno in una galassia enorme che è già stata battezzata Milkdromeda.

Oggi possiamo misurare la frequenza con cui eventi simili si verificano rispetto al passato. Possiamo misurare quanto siano prolifici questi eventi di nascita stellare rispetto a quanto fossero prolifici in passato, e con le nostre osservazioni dell’Universo profondo e distante, possiamo ricostruire la storia della formazione stellare che con la sua diminuzione porterà la morte termica dell’universo.

In passato nascevano molte più stelle, e la formazione ha raggiunto il picco circa 10 miliardi di anni fa, quando il nostro universo era giovanissimo, più piccolo e più caldo. Passata quella epoca la formazione stellare ha iniziato a diminuire drasticamente. Le stime attuali mostrano che il tasso di formazione stellare è compreso tra il 3 e il 5% rispetto al picco e continua a decrescere.

Possibilità per la vita.

Se prendiamo in considerazione la vita come la conosciamo, abbiamo bisogno di piccoli mondi rocciosi simili alla Terra dove la vita possa attecchire e svilupparsi. Ma non basta, serve una fonte di energia, e questa può provenire quasi esclusivamente da una stella. Servono anche elementi pesanti e sufficienti quantità di elementi leggeri.

Questo passaggio ci porta a fare alcune considerazioni. Nell’universo neonato non c’erano sufficienti elementi pesanti e le stelle erano composte solo da elementi come l’idrogeno e l’elio, gli elementi pesanti sarebbero giunti in seguito favorendo il sorgere della vita.

Sappiamo che un gran numero di stelle che compongono le galassie sono piccole e fredde, le nane rosse che per nostra sfortuna non sembrano favorire la nascita della vita, le orbite planetarie utili a mantenere l’acqua liquida sono troppo strette e i pianeti restano bloccati da un effetto mareale che potrebbe escluderli dai pianeti adatti alla vita.

Inoltre queste piccole stelle sono molto turbolente e instabili inondando di radiazioni i dintorni, radiazioni che sterilizzerebbero le superfici planetarie. La stragrande maggioranza delle stelle che potrebbero potenzialmente ospitare la vita si è già formata e, in futuro, le stelle che nasceranno non saranno idonee ad ospitarla.

Tutto quello che occorre per far nascere nuove stelle sono nuvole di gas ricche di idrogeno e elio. Dopo 13 miliardi di anni circa, il rapporto tra i due elementi è passata da 75% di idrogeno a 25% di elio, al rapporto attuale che vede il 70% di idrogeno, il 28% di elio e il 2% di elementi più pesanti.

L’universo è ancora principalmente composto da idrogeno. I grandi eventi di formazione stellare, utilizzano solo il 10% dell’idrogeno totale e il resto verrà riciclato in stelle in seguito.

Purtroppo non tutto l’idrogeno farà nascere nuove stelle, una parte verrà disperso dagli scontri galattici nello spazio extragalattico e questa perdita porterà alla diminuzione della nascita delle stelle, con le galassie che si impoveriranno e saranno composte principalmente da piccole stelle rosse.

La corsa verso la morte termica dell’universo è iniziata subito, ma sette miliardi di anni fa la gravità ha iniziato a cedere il passo all’espansione accelerata dell’universo. Questo ha portato a una diminuzione della densità dell’universo che ha iniziato a risentire degli effetti di una nuova forma di energia, l’energia oscura.

L’energia oscura ha iniziato a impedire alle strutture dell’universo che non sono mai entrate in contatto di legarsi gravitazionalmente allontanandole sempre più. I vari gruppi di ammassi che si sono formati non si fonderanno in un unico ammasso, ma tenderanno ad allontanarsi con il passare del tempo.

L’energia oscura, esercitando l’espansione accelerata dell’universo impedisce ulteriori scontri galattici e in definitiva si formeranno meno stelle che con il passare del tempo porterà all’effettiva morte termica dell’universo che espandendosi continuerà a diradarsi e a raffreddarsi.

Tra diversi miliardo di anni l’entropia dell’universo sarà cosi bassa che non si potrà estrarre energia utile per formare nuove galassie e dare vita a nuove stelle circondate da sistemi planetari. Tutte le strutture esistenti si allontaneranno sempre più, i buchi neri evaporeranno e l’universo ospiterà piccole e deboli stelle e oggetti che emettono le loro ultime radiazioni diventando sempre più freddi.